利用三维CT测量数据进行髋臼假体准确定位

目的利用术前三维CT测量数据进行髋臼假体准确定位。方法 2004年7月至2007年4月,进行50例51髋人工全髋关节置换术。男31例,女19例;年龄51~75岁,平均62岁。股骨颈骨折头下型35例,股骨头无菌性坏死Ⅲ~Ⅳ期6例,成人先天性髋关节发育不良CroweⅠ型5例,髋关节骨关节炎2例,类风湿性关节炎2例,其中双侧全髋关节同时置换1例。患者均为初次置换,根据患者年龄、骨骼质量等因素采用骨水泥全髋、混合全髋、生物全髋。术前利用三维CT测量的前倾角和外展角数据,并与正常值比较,换算出假体臼缘与骨臼缘的距离,帮助准确植入假体。结果术后患者切口均Ⅰ期愈合,所有病例随访5年,无假体脱位及骨溶解和假体撞击。结论利用术前三维CT测量数据进行髋臼假体准确定位,方法可靠,值得推广。     

髋臼假体定位准确性的研究进展

为了防止全髋关节置换(total hip arthroplasty,THA)术后的脱位和降低假体磨损率,THA术中进行髋臼假体的定位非常重要。但由于受到多种潜在因素的影响,在手术中髋臼假体的准确植入目前仍具有一定的挑战性。Lewinnek安全区定位臼杯前倾(15±10)°,外展(40±10)°,一直被当作髋臼假体安装的标准范围,以图降低不稳定的风险。基于Lewinnek安全区,Ha提出的利用髋臼解剖标志。依据患者特异性的形态定位髋臼假体位置的方法利用患者特异性的形态确定其特异性的目标区域,从而减少髋关节置换术后的撞击,保持较低的内衬磨损率。计算机辅助导航系统可以提高髋臼杯的定位,但受到费用高,操作困难等诸多因素的影响。     

髋臼横韧带定位髋臼假体前倾校正骨盆旋转

目的通过观察后外侧入路全髋关节置换术中骨盆的旋转变化，探讨术中骨盆旋转对髋臼假体前倾角植入的影响，评估使用髋臼横韧带作髋臼假体前倾定位的准确性以及对骨盆旋转角度变化的校正作用。 方法2015年1月至2016年1月河池市第三人民医院关节外科收治的行初次THA的40例44髋的髋关节疾病患者纳入本研究。纳入标准为：初次THA术的患者，术前、术后CT扫描质量符合标准、能确定髋臼解剖前倾角、髋臼假体前倾角的患者。排除标准：髋臼发育不良、强直性脊柱炎、既往有髋关节严重创伤手术史以及翻修术等，术前、术后双髋关节CT扫描，CT横断面上骨盆明显倾斜、两侧髋关节的中心显示明显不在同一层面、难以确定水平线测量前倾角的患者，予以排除。手术均采用侧卧位后外侧入路，切皮前将1枚施氏针以垂直于地面方向打入髂骨嵴，术中髋臼假体的前倾角，以髋臼横韧带为参照标志，通过直接参照或间接参照髋臼横韧带进行髋臼挫磨及安装臼杯，使髋臼假体开口平行韧带进行安放，在此过程中用摄像机记录施氏针相对于地面的角度变化，确定手术过程中骨盆旋转度数，同时测量并记录挫磨髋臼及安放假体时，相对于身体长轴髋臼手术前倾角的数值。术后通过CT测量髋臼假体前倾角，对术中手术前倾角和术后髋臼假体的前倾角、术前髋臼解剖前倾角数据进行t检验分析。 结果术中骨盆旋转发生在本研究中的平均度数为(18±4)°。44个髋关节中，所有的病例都能对髋臼横韧带进行辨认，术中手术前倾角平均为(33±5)°，有93%(41髋)的病例大于Lewinnek提出的"安全区"的前倾角上限25°，余下的7%(3个髋)也全部大于24°。术后CT测量髋臼假体的解剖前倾角为(21±10)°，与术前髋臼解剖前倾角度(19±7)°比较，差异无统计学意义(t＝1.264，P >0.05)。 结论在后外侧入路THA术中，体位改变骨盆前旋转会影响髋臼假体植入的准确性，使用髋臼横韧带作为解剖标志指导髋臼假体前倾角度的植入，可以排除患者体位改变骨盆旋转对前倾角的影响，提高髋臼假体放置的准确性。     

全髋关节置换术中髋臼横韧带对髋臼假体前倾定位的研究

目的 探讨全髋关节置换术中应用髋臼横韧带作为髋臼假体前倾定位参照的临床效果.方法 2006年1月-2007年1月,进行100例100髋人工全髋关节置换术.男67例,女33例;年龄45～82岁,平均64.5岁.股骨颈骨折头下型45例,股骨头无菌性坏死Ⅲ～Ⅳ期32例,成人先天性髋关节发育不良Ⅰ级12例,创伤性髋关节炎6例,髋关节骨性关节炎3例,类风湿性关节炎2例.患者均为初次置换.术中应用髋臼横韧带作为髋臼假体前倾定位的解剖参照标志,术后测量髋臼假体的前倾角,并与正常值比较.结果 术后患者切口均Ⅰ期愈合.获随访6～12个月,平均9个月.无髋关节脱位发生.术后髋臼假体前倾角为(15.17±5.00)°,与正常值(15±10)°比较,差异无统计学意义(P>0.05).结论 髋臼横韧带是髋臼假体前倾定位的可靠解剖参考标志.     

自制髋臼假体角度安放导向器的研制与临床应用

[目的]验证在初次人工全髋关节置换时,使用自制髋臼假体角度导向器辅助安装,对提高髋臼假体置入角度准确率的影响和临床疗效。[方法]90例(98髋)进行全髋关节置换术,设定髋臼最佳置入外展角为40°,前倾角为20°。患者随机分导向器组(50髋)和对照组(48髋),其中导向器组手术中采用自制金属髋臼假体安装导向器辅助下进行髋臼假体的安放,对照组则采用传统手术,没有借助任何定位导向安装设备,完全靠徒手安装。术后拍骨盆前后位X线片测量髋臼假体角度,并将测量的外展角与前倾角数据进行分析,评估两种方法安放髋臼假体的准确性。[结果]导向器组:手术中安装导向器时间为40 s~1 min 30 s,髋臼前倾角为14.54°±5.25°,外展角为41.82°±3.61°;对照组前倾角为17.49°±8.47°,外展角为39.26°±7.19°。将外展角、前倾角均值分别进行比较,差异具有统计学意义(P0.05)。[结论]髋臼角度导向器可以提高置入髋臼假体的准确性,术中操作方便,安装导向器耗时短,可以反复使用,具有重要的临床价值。     

CT三维重建技术在复杂骨盆及髋臼骨折中的应用

目的 :探讨CT三维重建技术在常见复杂骨折诊断中的临床应用价值。方法 :对 3 0例复杂骨盆及髋臼骨折患者进行CT三维重建分析 ,并常规X线片及CT二维成像观察病变的立体形态及其与周围结构的关系 ,其中 2 5例行手术 ,比较以上 3种方法的检查及术中情况。结果 :3种方法间诊断率有显著性差异 (P <0 0 0 1) ,二维CT与三维重建间无显著性差异 (P >0 0 5 )。结论 :CT三维重建清晰立体 ,可以根据需要从不同的方位显示损伤情况 ,指导临床诊断及手术意义重大。     

脊柱椎弓根定位数字化导航模板的设计

目的 利用逆向工程原理和快速成型技术为脊柱椎弓根定位提供一种新方法.方法 C3单关节交锁伴关节突骨折患者CT连续扫描数据集,将断层扫描数据导入Amira 3.1软件,三维重建C3椎体模型,以.stl格式导出模型.在Imageware 12.0平台打开三维重建模型,定位三维参考平面.利用逆向工程原理寻找椎弓根的最佳进钉钉道.提取椎板的表面解剖学形态,建立与椎体后部解剖学形态一致的模板.拟合模板和椎弓根孔道成定位模板,将椎体和定位模板通过激光快速成形技术生产出实物模板. 结果 建立了制作个体化导航模板的方法,通过快速成型技术生产出的带椎弓根的导航模板具有较好的准确性. 结论 利用逆向工程原理和快速成型技术为椎弓根的定位和置钉提供了一种新的方法,具有较大的应用前景.     

全髋关节翻修术中髋臼假体的选择和髋臼骨缺损的处理

目的探讨全髋关节翻修术中髋臼假体的选择和髋臼骨缺损的处理。方法2002年1月至2007年6月收治资料较完整的全髋关节翻修术患者共55例，其中行髋臼假体翻修术的患者有36例，男8例，女28例；年龄52～86岁，平均73岁。左髋13例，右髋23例。髋臼翻修原因：髋臼假体松动20例，髋臼和股骨假体均有明显松动12例；头臼不匹配2例；髋臼假体位置不良导致复发性脱位2例。髋臼骨缺损21例，按照美国矫形外科学会（AAOS）分类标准：Ⅰ型：节段性骨缺损6例；Ⅱ型：腔隙性骨缺损9例；Ⅲ型：混合型骨缺损6例。结果36例中，4例仅翻修髋臼侧假体，保留原股骨假体；3例更换了磨损严重的聚乙烯内衬，未予更换金属假体，其余29例均行全髋关节置换翻修术。髋臼骨缺损21例中，6例使用颗粒骨打压植骨＋骨水泥假体，2例为结构性和颗粒性打压植骨＋骨水泥假体，9例为结构性植骨＋颗粒打压植骨后，使用金属加强环＋骨水泥假体，1例为结构性植骨后，使用常规髋臼假体，3例仅对局部骨缺损部位进行植骨未予更换稳定的金属假体。随访时间6～68个月，平均39个月。Harris评分由术前的平均48分，提高至随访时平均89分。结论机械性磨损是人工髋关节松动翻修的主要原因；翻修时，假体的选择和骨缺损的处理要根据患者个体情况差异和术中具体情况综合考虑；周密的术前计划、准备多种类型髋臼假体供术中选择、充分自体和异体植骨是保证手术顺利进行的根本。     

髋臼假体位置对人工股骨头应力分布的影响

目的探讨髋臼假体不同放置位置对髋关节置换术后人工股骨头压应力的生物力学影响。方法对8具尸体16侧髋关节标本按照全髋关节置换术髋臼的处理原则，制作16种人工髋臼放置的位置，共分成两组：髋臼向内侧位移组，从解剖位置起间隔2mm，递增至14mm，共8髋；靛臼向上方位移组，从解剖位置起间隔2mm，递增至14mm，共8髋。应用电阻应变片在生物力学试验机上测定各标本在轴向1000N载荷下人工股骨头的应变数据，记录人工股骨头所承受的压应力值。结果（1）髋臼向内侧位移组：髋臼假体位置每向内位移2mm，人工股骨头承受的压应力就增加，位移越多，股骨头承受的压应力增加就越明显，位移超过6mm后，压应力呈明显快速增加趋势；（2）髋臼向上方位移组：髋臼假体位置每向上位移2mm，除上移6mm应力值小于上移4mm外，人工股骨头承受的压应力总体趋势是增加，且上移超过8mm后，人工股骨头压应力值开始明显增加；（3）在相同位移情况下，向内位移时人工股骨头压应力明显大于向上位移。结论髋臼中心无论是向内或向上位移，股骨头承受的压应力均增加，且位移幅度越大，压应力增加越明显；向上位移6mm时，人工股骨头承受的应力值均小于前后位移点，未排除此位点是一应力缓冲点的可能。     

三维重建及快速成型技术在骨盆与髋臼骨折中的应用

建筑业和交通业的快速发展使骨盆与髋臼骨折成为越来越多见的严重损伤，而骨盆部位深在、解剖形态不规则，客观上为诊断和治疗造成了很大的困难，常规X线片及二维CT难以直观、全面地反映骨折脱位的类型和骨折块分离的情况。螺旋CT三维重建技术为诊断复杂骨盆骨折提供了直观、全面的影像学资料，快速成型技术使制造仿真骨盆模型成为了现实。我们自2003年3月-2005年7月运用三维重建和快速成型两项新技术于术前制作出与实体1：1大小的骨盆模型，依此对患进行诊断和治疗并取得成功。[第一段]     

快速成型导航模板在脊柱外科的应用研究

脊柱外科常规的影像检查常难以清楚地观察病变局部,最常用的徒手置钉法术中并发症风险高,手术时间长,且术中透视量大。快速成型导航模板为椎弓根螺钉的置入提供了新的方法,使复杂手术简单化,提高置钉准确性,保证手术快速安全。现介绍快速成型导航模板的原理及制作过程,综述其在颈椎、胸椎、腰椎及复杂脊柱畸形手术方面的研究进展,总结不足并展望其应用前景。     

应用快速成型技术制造骨科个体化内植物

目的 :探讨基于快速成型技术的个体化人工内植物制造方法。方法 :拟制造一个人工半膝关节。对猪股骨下端进行螺旋CT扫描 ,利用自主开发的图像格式转换软件进行矢量转换 ,经矢量化三维重建后 ,提取出感兴趣的软骨下骨和关节软骨表面轮廓的三维图像 ,然后进行假体的计算机辅助设计 ,在LPS 60 0快速成型机上制出快速成型树脂模 ,经精密铸造 ,获得钛合金假体 ,然后进行动物实验 ,对制造精度进行检验。结果 :制造出个体化人工膝关节 ,经动物实验 ,与软骨下骨、对侧关节匹配良好。结论 :经CT数据获得骨骼三维轮廓信息 ,利用快速成型技术建模、熔模铸造可以快捷地制造出个体化假体 ,可以进一步进行临床应用研究     

三维重建技术在髂骨瓣临床手术中的初步应用

目的 探讨三维重建技术在髂骨瓣临床手术中的初步应用. 方法 2006年12月至2008年6月,采用旋髂深血管支髂骨瓣对1例股骨骨不连和5例胫骨骨缺损或骨不连的患者进行骨缺损修复.术前注射造影剂后采用CT扫描,应用Amira4.0软件对髂骨瓣结构进行三维重建,构建患者个性化骨瓣.根据患者骨缺损大小,进行个性化骨瓣三维构建,对患者进行髂骨瓣的点、线、面描记,用以指导手术切取. 结果三维重建患者个性化骨瓣6个,所重建个件化髂骨瓣能够清晰显示血管、骨骼及其毗邻结构的三维关系.6例患者所显示的骨瓣主要血供主干都与术中检查相符.术前测量旋髂深动脉起点距髂前上棘平均4.28 cm,旋髂深动脉主干血管外径平均为2.4 mm,穿支血管数平均为3条.术后6例患者获6个月～2年1个月(平均1年3个月)随访,髂骨瓣全部成活且Ⅰ期愈合,术后3～5个月均达到骨性愈合. 结论通过血管造影下肢CT扫描,采用数字化三维重建技术可以提供髂骨瓣的三维动态解剖,重建的组织瓣能够准确地标示术中切取范围,避免了术中血管的副损伤,保证了髂骨瓣良好的存活率.     

快速成型导板辅助8字形钢板螺钉置入在儿童下肢畸形矫正术中的应用

目的设计并制作一种快速成型导板,并评价其用于辅助8字形钢板螺钉置入在儿童下肢畸形矫正术中的应用效果。方法在UG 6.0软件中根据8字形钢板3个圆心间距设计出带有3个相互平行导向孔的导向模板,并使用SLA快速成型机将导向模板实体用光敏树脂打印出来,术中平行置钉导向模板辅助下置入空心钉。回顾性分析自2013-03—2014-06采用快速成型导板辅助8字形钢板螺钉置入治疗的12例(20膝)儿童严重膝内、外翻畸形。结果术中螺钉均平行置入,X线片显示螺钉位置佳,未穿过骨骺线及关节面。术后切口愈合良好,无感染及深部血管、神经损伤。术后12例均获得随访6~18个月,平均12个月。术后站立位下肢全长X线片显示下肢力线轴已向膝关节中心靠拢,股胫角矫正角度为7°~15°,矫正后下肢机械轴距膝关节中心距离为0~3 cm。结论采用基于快速成型技术的平行置钉导向模板辅助8字形钢板螺钉置入是一种简单有效的置钉方法,可最大限度地发挥8字形钢板螺钉联合矫正儿童下肢成角畸形的合页能力,减少射线的暴露及缩短手术时间,手术更加微创、安全。     

螺旋CT扫描三维、多平面重建在髋臼骨折中的应用

目的探讨螺旋CT扫描三维表面遮盖重建(surfaceshadeddisplay,SSD)和多平面重建(mutiplanarreconstruction,MPR)在髋臼骨折诊断中的应用价值。方法以儿童髋臼“Y”型软骨的解剖为基础,将成人髋臼分为“二柱”(前、后柱)、“四壁”(前、后、内侧、顶壁)。回顾性分析1999年3月~2001年8月68例髋臼骨折患者的影像资料,依据SSD和MPR准确划分骨折部位并进行统计分类。结果68例中双柱三壁(前、后柱,前、后、内侧壁)复合骨折28例、单柱三壁(前柱,前、后、内侧壁)复合骨折7例、单柱两壁(前柱,前、内侧壁)复合骨折5例、单纯后壁骨折21例、单纯前壁骨折7例;对其中21例双柱三壁骨折、7例单柱三壁骨折、5例单柱两壁骨折、15例单纯后壁骨折、3例单纯前壁骨折患者行钢板或可吸收螺钉内固定;对其余7例双柱三壁骨折、6例单纯后壁骨折、4例单纯前壁骨折患者,因髋臼骨折骨块分离、移位不明显而采用牵引复位治疗,直至骨折愈合。X线片与SSD、MPR比较在显示骨折数目和分型方面,差异有显著性意义(P<0.05)。结论SSD、MPR对于术前充分了解损伤情况、制定严格的手术计划、选择适当的内固定器材具有一定的指导意义,累及前柱或后柱的骨折须钢板固定才能使骨折部位稳定,而前壁或后壁的骨块只须螺钉内固定即可,内侧壁骨折后形成的较小的     

计算机三维重建技术在复杂肝胆管结石诊治中的临床应用

背景与目的:肝内胆管结石,特别是合并数个肝段结石或是既往合并多次胆道手术史的复杂肝胆管结石的诊断治疗是肝胆外科的难题之一,如何能够"一站式"清除结石是目前的研究热点。鉴于目前计算机三维重建可视化技术已经越来越多的被应用在肝叶切除术中,本研究探讨计算机三维重建技术在诊断和治疗复杂肝内外胆管结石诊治中的临床应用价值。方法:回顾性分析2018年1月1日—2019年7月31日期间由中国科技大学附属第一医院胆胰外科收治的术前行计算机三维重建的肝胆管结石病例的临床资料。结果:共纳入期间收治的复杂肝胆管结石19例,包括Ⅰ型9例,IIa型6例,IIb型3例,IIc型1例,合并肝外胆管结石12例,肝内胆管结石合并肝占位性病变1例,肝胆管结石合并右肝血吸虫病1例。手术方式包括行左半肝切除术3例、行右半肝切除术7例、行胆总管探查引流术9例。术前三维重建与术中符合情况:门静脉、肝动脉走行符合率均为78.95%;结石在胆管分布、肝脏体积符合率均为84.21%;总准确率为73.68%。术后胆管直接造影均未见结石残留,无术后胆管炎发作病例,无胆道损伤病例。结论:术前计算机的三维重建技术能精准描述肝内胆管结石的分布,精确测量肝脏体积,在复杂肝胆管结石的诊断、手术方案个体规划中有重要的临床应用价值,可以最大程度的达到结石的"一站式"的清除效果。     

有限元技术及其在人工髋关节领域的应用

髋关节具有独特的解剖学特点及复杂的生理功能,在人体直立和活动中发挥重要的作用。针对其正常力学结构和病损修复后的生物力学研究为临床所重视。而鉴于其结构的复杂性,在体的力学研究存在很大困难,多数实验是通过动物模型来完成,从而对实验结果的可靠性产生不同程度的影响。有限元技术是计算机力学分析的重要方法之一,已成功应用于工程力学的多个领域,尤其是对于不规则构件的力学分析,有其独特的优势。有限元分析法被应用于矫形外科领域,在全髋关节置换前后应力分布规律的研究、骨水泥等移植材料的应力分析、假体的优化设计、假体界面受力情况及表面磨损等方面已取得了很大进展。有限元法自引入生物力学领域以来,改善了我们在生物力学方面的研究思路,通过不断地完善与发展,在人工关节的研究中将具有更广阔的前景。     

应用快速原型技术辅助矫正下颌骨不对称畸形

目的：探讨应用计算机辅助设计和快速原型技术，重建下颌骨三维模型，在基于模型的基础上矫正下颌骨不对称畸形的方法。方法：13例先天性下颌不对称畸形患者，行电子束CT扫描及三维重建，应用计算机辅助制造与激光快速原型技术制作下颌骨实体模型，根据模型显示的畸形类型与程度设计手术方案并在术中指导操作；应用反求技术计算出偏小侧下颌部分恢复至对侧大小所需填充物的形状并快速成型制造出填充材料的模型，以此为参照雕刻填充材料并确定植入位置；畸形矫正手术包括一侧下颌角部分截除及外板切除、一侧下颌区假体填充成形、颏部水平截骨移位成形及假体隆颏等。结果：应用快速原型技术制作的下颌骨实体模型直观、精确地显示畸形下颌骨的立体结构，在此基础上进行的模型外科操作能辅助手术设计、指导手术进行。手术过程顺利，所有患者术后下面部外形均得到不同程度的改善，达到术前设计的预期效果。随访6月～2年，面部外形良好，手术效果满意。结论：计算机三维设计与快速原型技术能真实再现畸形颌骨的形态，为准确诊断、设计手术方案与指导手术进行提供理想的外科模型，对颅颌面畸形的矫正具有良好的辅助作用。     

计算机辅助设计与快速成形技术在复杂髋臼骨折切开复位内固定术中的应用

目的 :探讨利用计算机辅助设计(computer aided design,CAD)和快速成形技术(rapid prototyping,RP)进行切开复位内固定治疗复杂髋臼骨折的临床及功能疗效。方法:对2011年6月至2014年1月收治的23例复杂髋臼骨折利用CAD和RP进行切开复位内固定治疗,男14例,女9例;年龄22~68岁,平均39.96岁。骨折按LetournelJudet分型:双柱骨折(Ⅹ)13例,T形骨折(Ⅷ)5例,前柱及后半横行骨折(Ⅸ)5例。术后采用改良Matta髋臼骨折复位标准评定骨折复位质量,末次随访时采用改良d'Aubigné-Postel功能评分标准评定髋关节功能,并记录随访过程中出现的并发症。结果:23例患者获随访,时间10~38个月,平均20.6个月。手术时间90~180 min,平均123 min;术中出血量400~1 400 ml,平均728 ml;根据改良Matta髋臼骨折复位标准:解剖复位14例,良好复位8例,不满意复位1例;末次随访时改良d'Aubigné-Postel髋关节功能评分:优15例,良6例,可1例,差1例;随访过程中发现3例创伤性关节炎,1例坐骨神经损伤,1例髋臼脱位,2例异位骨化,1例股骨头坏死。结论 :利用CAD和RP进行切开复位内固定治疗复杂髋臼骨折,具有手术创伤小,出血量少,固定可靠,手术并发症少,安全性高,临床疗效良好等特点,可广泛应用于临床治疗。